南宁地铁3号线长堽路车站基坑变形特征研究

以南宁地铁3号线长堽路站基坑为工程背景,整理、分析现场施工过程监测数据,总结围护结构水平位移、周边地表变形、支撑轴力实测数据规律,探讨基坑在不同开挖深度下围护结构及坑边地表变形规律及特征。采用有限元Midas软件,建立基坑开挖模拟模型,对其分步开挖进行了数值模拟,并将计算结果与实测数据进行对比分析,进一步总结分析狭长型基坑在不同开挖深度下整体变形特征。研究表明,长堽路站基坑随着开挖深度增加,围护桩水平位移增大,最大值位置逐渐向下部移动,最大部位位于第二层开挖线与第三层开挖线之间;整体上基坑长边及短边围护结构水平位移由基坑中部向两端逐渐减小;随着基坑开挖深度不断增加,坑边地表沉降量不断增大,基坑周附近8 m范围内沉降变形最大,随着与基坑距离逐渐增大沉降量逐渐减小。基坑周边沉降影响范围约为15 m,基坑长边及短边地表沉降量均由中部向两端减小。     

软土基坑施工优化离心模型试验

以上海五坊园三期基坑工程为依托,开展了两组不同开挖分区方式的基坑开挖离心模型试验,通过测定不同开挖分区和支护方式对应的基坑围护结构变形规律及周边地层变形规律,探讨了开挖分区和支护方式对基坑开挖扰动效应的影响。试验结果表明:不同开挖分区工况下围护结构变形均随开挖深度的增大而增加,墙后地表沉降呈现勺子形分布并随距离的增加而减小;开挖分区工况对围护墙的内力变形影响较大,分区开挖有效控制了围护结构以及坑外土层的变形,后期开挖基坑对先期开挖完成基坑的地下连续墙弯矩和变形影响较小。先期较大面积开挖产生的弯矩和侧向位移均大于开挖面积较小工况的值,且较小分区面积对于远处地表沉降约束较好。     

软土地区坑中坑式基坑工程的变形特性研究

通过翻阅大量的文献,采集、整理、研究大量有关坑中坑式基坑工程的变形数据,对内、外坑开挖深度、间距,围护结构侧向变形值等有关参数之间关系进行分析,结果表明:当开挖总深度不变时,外坑围护结构最大侧向变形随内外坑间距的增大而减小,内坑围护结构最大侧向变形随内外坑间距的增大而增大;内墙插入比对外坑围护结构最大侧向变形量的影响不大,但内坑围护结构最大侧向变形量随内墙插入比的增大而减小。外坑围护结构最大侧向变形量随外墙插入比的增加有减小的趋势。在忽略内坑影响的情况下,外坑开挖深度与地表最大沉降量之间的关系类似,考虑内坑影响时周围地表沉降量相比单级基坑更大,同时内坑的开挖深度与地表最大沉降量不再符合单基坑的线性规律。     

软土某深基坑开挖的实测性状和环境效应分析

介绍杭州某深大基坑工程的支护设计、施工和监测方案,并对主要监测结果作了分析。实测结果表明:深厚软土地基大型基坑的水平位移偏大,基坑开挖引起的围护结构变形及对周边环境的影响具有明显的三维空间效应,基础底板施工期间基坑的"蠕变"现象明显;坑外地表沉降呈抛物线型分布,沉降影响范围大于开挖深度的1.5倍,最大沉降位于坑外约0.62倍挖深处,最大沉降值约0.37倍挖深,最大沉降约为最大水平位移的0.3倍。     

深基坑受力与变形空间效应分析

结合某地铁车站深基坑工程,为了展开对深基坑受力与变形空间效应研究.运用Midas GTS NX有限元分析软件建立数值模型,模拟分析基坑周边地表沉降、桩身整体水平位移、桩身整体弯矩空间效应.分析表明基坑周边地表沉降跨中位置,沉降值最大,几乎不受坑角效应影响.坑角附近沉降值最小,受坑角效应影响显著.基坑中部桩身水平变形最大...     

基于HSS模型的上海地铁深基坑开挖变形分析

为研究上海软土地区地铁深基坑开挖的变形性状,选取上海地区一典型软土地铁深基坑,基于土体小应变硬化模型(HSS模型)和相应的模型参数,采用PLAXIS 3D软件对该基坑的开挖过程进行了三维有限元数值模拟,并结合现场监测的数据对基坑围护结构的侧移和坑外地表沉降进行了对比。结果表明:使用HSS模型和合适的模型参数可以有效地模拟基坑开挖过程中的变形性状,实测结果与有限元分析结果相吻合,具有很好的工程实用价值; 该上海地铁深基坑的最大地表沉降与围护结构最大侧移间的关系符合上海地区最大地表沉降与围护结构最大侧移间的统计关系; 围护结构的最大侧移深度发生在基坑的开挖面处; 长窄型地铁深基坑仍存在较明显的空间效应,基坑长边中部的变形大于基坑角部,在长窄型基坑的设计和施工中应采取针对性措施。     

软土地基超深基坑变形特点分析

为了归纳对比超深基坑变形特点,以上海某项目一、四号工作井工程为例,通过对围护结构及周边地表变形情况监测,分析探讨了软土地基超深基坑开挖施工过程中围护结构及周边地表变形特点,根据分析得出：对于超深基坑,围护结构变形尺寸效应明显,三轴搅拌桩及旋喷桩加固手段对于控制超深基坑变形效果极为明显;地表最大沉降量位于墙后0.5H～0.65H处(H为基坑开挖深度),地表沉降主要在基坑周边2H范围内;地表最大沉降量约为围护结构深层最大水平位移的0.83倍;与相关规范给定结论基本吻合,结果符合预期,具有合理性。     

超深TRD工法下基坑逆作法施工对周边环境影响分析

以上海某超深TRD工法下基坑逆作法开挖为工程背景,建立了基坑开挖对周边管线的变形影响数值分析模型,并根据现场监测结果对围护结构变形、地面沉降变形、地下水位变化及周边管线变形进行系统分析。结果表明:有限元分析及监测结果较为接近,基坑施工对围护体系的变形及对周边环境的影响均在规范允许范围内。围护体系最大水平变形值为26.4mm,周边土体最大沉降变形值为22.6mm,南侧管线最大沉降变形值为7.08～18.99mm,西侧管线最大沉降变形值为6.04～19.03mm,坑外水位最大变化值为地表下600mm,均小于监测报警值。TRD工法的连续性、封闭性、隔水性及稳定性较好且施工深度远大于常规双轴及三轴搅拌桩止水帷幕。     

南京江北新区相邻深浅基坑开挖时序优化研究

依托南京江北新区江漫滩地层地下空间基坑群工程,对深度、面积差别较大的两相邻基坑进行开挖数值模拟研究,提出3种不同开挖时序,对比了不同开挖时序下围护结构变形、地表沉降、坑底隆起规律。结果表明:不同开挖时序控制下基坑外墙与共墙变形作用不同,深浅交替时序控制作用最大,先深后浅次之,先浅后深最小; 在开挖深坑下部土方时,先浅后深时序下,共墙最大变形位置在浅坑底部附近,而另外2种开挖时序下共墙最大变形位置上移到墙顶; 在减小坑外地表沉降方面,深浅交替时序作用最大,先深后浅次之,先浅后深最小; 先浅后深时序施工深坑上部土方时,最大沉降位置逐渐靠近坑壁,而先深后浅时序施工浅坑时最大沉降位置远离坑壁,深浅交替时序施工时,最大沉降位置亦远离坑壁; 在深坑下部土方未开挖时,深浅交替时序对控制浅坑坑底隆起作用最大; 深坑与浅坑均开挖完时,先浅后深时序最有利于控制深坑坑底隆起; 对比各时序基坑变形规律,建议采用深浅交替时序开挖此类相邻基坑。     

深基坑开挖段被动区加固的位移控制效果分析

在深基坑施工过程中,为有效控制基坑的变形,常在坑底进行被动区加固,但对于开挖段的被动区加固研究则很少。针对开挖段被动区加固效果进行深入分析,结果表明:基坑开挖段被动区加固存在最优加固高度,当加固高度小于该高度时,随着被动区加固宽度与高度的增大,围护结构的水平位移与坑外地表沉降均有明显的减小,但当加固高度达到并大于该高度时,围护结构水平位移最大值及坑外地表沉降最大值则基本趋于稳定,但可减小围护结构的顶部位移,这对于基坑周边环境的保护具有重要的意义。     

杭州软黏土地区某30.2m深大基坑开挖性状实测分析

以杭州某30.2m深大基坑工程为研究对象,结合收集到的16个杭州基坑案例资料以及文献中已发表的上海地区同类工程实测数据,分析该30.2 m深大基坑开挖全过程中的地连墙隆沉及挠曲变形、地连墙墙体应力、立柱隆沉、支撑轴力、土压力、地表沉降等的发展演变规律。得出如下结论:(1)地连墙最大侧移深度H_m在H_m=H_e-5和H_m=H_e+2.5之间。受益于围护体系良好的整体性,基坑地连墙的最大侧移δ_(hm)得到了较好地控制,平均最大侧移为0.28%He。(2)位于开挖中部的地连墙侧移是坑角附近的3.5倍,这主要是"坑角效应"所致,可见对未采用分区开挖的深大基坑,坑角的"加筋"作用对限制开挖变形非常重要。(3)受杭州软黏土"蠕变效应"和深开挖"深度效应"的影响,地连墙和坑外地表在阶段6均产生了最大位移增量。深埋土层较浅埋土层的开挖会释放更多的应力,诱发更大的变形。(4)水平支撑主要承担由邻近土层移除所产生的外荷载,较远处的开挖对支撑轴力影响有限,且由开挖引起的外荷载向支撑的转移主要在支撑浇筑后的1～2个月内完成。(5)不同于梯形或AEP三角形包络线分布,本工程地连墙墙后水平土压力沿深度呈线性分布。靠近开挖面的地基土,更容易处于主动状态,产生较小的水平土压力。(6)基于本30.2 m深大基坑实测数据以及杭州16个类似的基坑案例,提出了基于基坑开挖面积与地连墙最大侧移之间的经验关系式。     

相邻双基坑开挖相互影响三维性状分析

相邻基坑开挖引起围护结构和周围土体变形与基坑单独开挖存在较大的差异,目前较缺乏考虑相邻基坑开挖产生的相互影响及其空间效应的研究。以实际相邻双基坑工程为分析原型,建立其开挖的三维有限元模型,研究双基坑开挖的空间效应。分析了相邻基坑同步开挖和不同基坑间距对基坑间土体沉降、支护结构内力、支护结构位移、坑底隆起、坑外地表沉降等的影响,探讨基坑开挖角部刚度效应。结果表明:相邻基坑开挖影响支护结构的内力和位移分布;基坑间土体沉降产生叠加影响,沉降量大于基坑两侧地面;近端支护结构变形和坑底隆起小于远端。基坑角部刚度效应在一定范围内会较明显地限制土体变形和支护结构的位移,且角部刚度效应随开挖深度增大而增大。基坑间距对相邻基坑产生相互影响的范围为2.5~3倍基坑开挖深度。     

上海陆家嘴地区超深大基坑邻近地层变形的实测分析

结合上海国际金融中心超大体量卸载、超深开挖深度、超长降水周期的基坑工程实践,通过对邻近地层变形的信息化监测,研究上海陆家嘴地区超深大基坑在顺逆作同步交叉实施条件下邻近地层的时空位移特征,初步探讨其变形机理和影响因素。研究表明:重车动载对坑外地表沉降影响较大,地墙隆起对0.1H范围内的地表土体拖带上抬;地表沉降主要受软弱土开挖和承压井降水影响凹槽分布,纵向地表沉降空间效应明显,受顺逆作同步交叉实施影响差异沉降突出;坑外地层侧移角部效应明显,形成水平方向的土拱作用,并与系统刚度和土体硬度呈正比;坑内土体强隆起范围远超开挖面下1倍挖深,立柱隆起在第三和第五层土方开挖时发展速率明显较快;坑外设计挖深上部地层以斜向下位移为主,下部地层以斜向上位移为主;基坑土方开挖阶段,坑内地层卸荷隆起为主流动补偿为辅,坑外设计挖深以上地层土体流动补偿和承压井降水固结沉降均显著,而设计挖深以下地层以卸荷隆起为主兼有少量流动补偿。     

深厚淤泥质土层复杂环境下大面积基坑支护研究

为解决复杂环境下大面积淤泥质软土深基坑工程的支护变形问题,以山东省东营市某高层住宅小区深基坑工程为研究对象,运用现场实测的手段,研究基坑不同开挖过程中地表的沉降变形、围护结构侧向变形和混凝土支撑的轴力变化过程。结果表明,不同开挖阶段,地表沉降均随着距离的增加呈现“勺”状,地表沉降峰值随着基坑工程开挖深度的增加而逐步向远离基坑的方向偏移,施工至基坑底部时地表最大沉降为9.8mm;不同开挖深度时,围护桩水平向变形均呈现“弓”字形,其水平向位移峰值出现在基坑开挖面附近,并随着基坑开挖深度的增加而增加,施工至基坑底部时地表最大沉降为10.2mm;在基坑开挖较浅时,基坑围护结构的轴力主要由第一道钢筋混凝土支撑承受,随后施作了第二道钢筋混凝土支撑,第二道支撑的轴力逐步增大并趋于稳定,而第一道支撑的轴力则逐步减小。     

深基坑施工对坑角外建筑变形的影响研究

依托某邻近建筑的深基坑工程，通过PLAXIS 3D有限元软件对该基坑施工全过程进行模拟，分析建筑变形的规律。结果表明，建筑在坑角附近的墙体底部出现了一定程度的“S”形扭曲现象，变形曲线从坑边中点位置向坑角呈现由凹向凸的变化趋势，出现了拐点；尽管在坑角效应的影响下，拐点处整体沉降值较小，但其沉降变形的陡变同样会造成建筑基础及墙体的开裂甚至折断。为了解释这一现象并找出其规律，分别建立了三个矩形基坑数值模型并且对坑外平行于基坑边方向的地表沉降进行分析。结果表明，地表沉降曲线同样呈现出先凹后凸的趋势，与建筑墙体底部变形趋势一致，证实了拐点的存在。通过对比研究发现，沉降曲线在拐点处的斜率随着基坑开挖深度的增加而增加，且在不同开挖深度和不同基坑尺寸的情况下，拐点均出现在距离坑角向坑边直线方向0～10m这段范围内，该段区域定义为“沉降拐点区”。由于坑外“沉降拐点区”的存在，会对施工附近的建筑产生较大的影响，施工时需要加强保护措施来降低差异性沉降影响。     

上软下硬深基坑变形规律与空间效应分析

闽东南沿海广泛分布有滨海相、溺谷相沉积淤泥层,其一般下伏风化不均的花岗岩层,由此产生了大量的上软下硬的深基坑工程。但目前对上软下硬深基坑变形规律及其空间效应还缺乏系统深入的研究。以福建某医院综合楼上软下硬的深基坑支护工程为研究对象,通过追踪不同阶段不同测点的监测数据,对基坑开挖过程中的围护结构位移、支撑轴力、立柱隆沉、地表沉降进行了研究,并着重分析了其空间效应。研究结果表明:基坑浅层土体开挖时,对基坑围护结构及周边环境的影响较小,而当基坑中部淤泥软土层开挖时,则会引起基坑围护结构产生较大的侧移增量,其变形量约占最大侧移量的33%～60%;相较于常规软土基坑,上软下硬的深基坑最大侧移所处位置深度上移,最大侧移量减小,其更接近与常规基坑的下限值;基坑底板的及时施作能有效降低基坑的侧移变形、支撑的轴力、基坑底部的隆起以及对周边管线的影响;该类基坑亦存在显著的空间效应,表现为坑角附近围护结构的侧向位移、支撑轴力、周围管线及建筑沉降等显著小于基坑中部。     

基坑封闭试验对围护结构及周边环境影响分析

基于上海软土地区某深基坑工程地下连续墙施工完成后的封闭性试验,分析围护结构及首道撑施工完成、基坑开挖前的承压水降水试验引起的围护结构变形实测数据,通过理论计算分析由此引起的坑外地面沉降.得到的主要结论有:复杂敏感环境基坑工程开挖前封闭性试验的环境影响不容忽视,封闭性试验引起的围护结构最大侧向位移达开挖深度的0.12％.邻地铁侧设置小坑可以有效减小承压水降压引起的基坑外围地下连续墙变形及坑外地表沉降.小基坑外侧地下连续墙最大水平位移约为大基坑地下连续墙最大水平位移的30％.小基坑地下连续墙外侧地表最大沉降约为大基坑地下连续墙外最大地表沉降的35％.     

黄河冲积平原地区超大型深基坑开挖现场监测分析

介绍了黄河冲积平原地区某开挖范围为271 m×192 m,开挖深度为18.7～19.5 m,采用土钉、预应力锚索加钻孔灌注桩作为支护结构的超大型深基坑开挖现场监测实例,研究了超大型深基坑开挖过程中围护结构变形、地表沉降、锚索轴力的变化规律。研究表明：围护桩水平位移随开挖深度的增加而增大,围护桩最大水平位移随开挖深度的增加逐渐向深部发展。基坑外纵向地表沉降大致呈马鞍形分布,地表沉降最大值位于基坑中部附近,基坑角部沉降约为基坑中部沉降的33.9%,纵向沉降影响范围大于基坑开挖范围。基坑分层开挖过程中锚索轴力随开挖深度的变化而动态调整,下层锚索施工完成后,上层锚索的锚固力先减小后缓慢增长并最终趋于稳定。锚索钻孔和高压注浆施工过程中对周围已有锚索的扰动影响不容忽视。     

基于ABAQUS分析坑中坑围护结构变形特性

运用ABAQUS对坑中坑式基坑进行了数值模拟分析,得到了基坑开挖过程中内外坑围护结构的变形规律,探讨了内坑围护桩插入深度对坑中坑变形的影响。得出如下结论:内坑的开挖对外坑围护结构存在一定的影响,内坑开挖后,由于内坑对外坑各侧地连墙的影响差异,外坑围护结构的变形也有所不同;外坑围护墙的侧向位移曲线呈现明显的"中间大,两头小"特点,最大位移发生位置随着基坑的开挖逐渐移至基坑开挖面附近。     

复杂环境下某深厚软土基坑的实测性状研究

详尽分析了杭州某上部带有较厚硬壳层的深厚软黏土地基中,开挖深度为17.4～19.8 m,采用地下连续墙和多层钢筋混凝土支撑作为支护结构的超深基坑工程的实测性状。现场监测内容包括基坑侧壁土体水平位移、坑外地表沉降及内支撑轴力。研究表明,本案例基坑的最大水平位移与基坑最大开挖深度之比 hm mδ/H 介于0.24%～0.75%,最大水平位移超过100 mm,其中蠕变变形占总侧向变形的比例高达44%～56%,基坑水平位移蠕变速率为0.15～0.76 mm/d,蠕变速率与基坑开挖深度和基底附近土层性质有密切关系;“T”型地下连续墙和隔断墙技术对减小侧壁土体变形有一定作用。基坑坑外横向地面沉降大致呈抛物线分布,坑外纵向沉降大致呈马鞍形,地表周围土体最大沉降与基坑最大开挖深度之比 vm mδ/H 介于0.26%～0.7%,最大沉降量与坑壁最大侧向位移量的关系大致为 vmax hmaxδ=δ～ hmax2.57δ,沉降蠕变速率为0.1～0.6 mm/d。随着开挖及相邻支撑的浇筑及拆除,多层支撑支护结构中各层支撑的轴力不断变化。